vector的用法

<p>介绍<br>这篇文章的目的是为了介绍std::vector，如何恰当地使用它们的成员函数等操作。本文中还讨论了条件函数和函数指针在迭代算法中使用，如在remove_if()和for_each()中的使用。通过阅读这篇文章读者应该能够有效地使用vector容器，而且应该不会再去使用C类型的动态数组了。</p>
<p></p>
<p>Vector总览<br>vector是C++标准模板库中的部分内容，它是一个多功能的，能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。vector之所以被认为是一个容器，是因为它能够像容器一样存放各种类型的对象，简单地说，vector是一个能够存放任意类型的动态数组，能够增加和压缩数据。</p>
<p>为了可以使用vector，必须在你的头文件中包含下面的代码：<br>#include &lt;vector&gt;<br></p>
<p></p>
<p>vector属于std命名域的，因此需要通过命名限定，如下完成你的代码：<br>using std::vector;</p>
<p>vector&lt;int&gt; vInts;<br></p>
<p></p>
<p>或者连在一起，使用全名：<br>std::vector&lt;int&gt; vInts;<br></p>
<p></p>
<p>建议使用全局的命名域方式：<br>using namespace std;<br></p>
<p></p>
<p>在后面的操作中全局的命名域方式会造成一些问题。vector容器提供了很多接口，在下面的表中列出vector的成员函数和操作。</p>
<p></p>
<p>Vector成员函数<br>函数<br>表述<br><br>c.assign(beg,end)</p>
<p>c.assign(n,elem)<br>将[beg; end)区间中的数据赋值给c。</p>
<p>将n个elem的拷贝赋值给c。<br><br>c.at(idx)<br>传回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。<br><br>c.back()<br>传回最后一个数据，不检查这个数据是否存在。<br><br>c.begin()<br>传回迭代器重的可一个数据。<br><br>c.capacity()<br>返回容器中数据个数。<br><br>c.clear()<br>移除容器中所有数据。<br><br>c.empty()<br>判断容器是否为空。<br><br>c.end()<br>指向迭代器中的最后一个数据地址。<br><br>c.erase(pos)</p>
<p>c.erase(beg,end)<br>删除pos位置的数据，传回下一个数据的位置。</p>
<p>删除[beg,end)区间的数据，传回下一个数据的位置。<br><br>c.front()<br>传回第一个数据。<br><br>get_allocator<br>使用构造函数返回一个拷贝。<br><br>c.insert(pos,elem) </p>
<p>c.insert(pos,n,elem)</p>
<p>c.insert(pos,beg,end)<br>在pos位置插入一个elem拷贝，传回新数据位置。</p>
<p>在pos位置插入n个elem数据。无返回值。</p>
<p>在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值。<br><br>c.max_size()<br>返回容器中最大数据的数量。<br><br>c.pop_back()<br>删除最后一个数据。<br><br>c.push_back(elem)<br>在尾部加入一个数据。<br><br>c.rbegin()<br>传回一个逆向队列的第一个数据。<br><br>c.rend()<br>传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。<br><br>c.resize(num)<br>重新指定队列的长度。<br><br>c.reserve()<br>保留适当的容量。<br><br>c.size()<br>返回容器中实际数据的个数。<br><br>c1.swap(c2) </p>
<p>swap(c1,c2)<br>将c1和c2元素互换。</p>
<p>同上操作。<br><br>vector&lt;Elem&gt; c</p>
<p>vector &lt;Elem&gt; c1(c2)</p>
<p>vector &lt;Elem&gt; c(n)</p>
<p>vector &lt;Elem&gt; c(n, elem)</p>
<p>vector &lt;Elem&gt; c(beg,end)</p>
<p>c.~ vector &lt;Elem&gt;()<br>创建一个空的vector。</p>
<p>复制一个vector。</p>
<p>创建一个vector，含有n个数据，数据均已缺省构造产生。</p>
<p>创建一个含有n个elem拷贝的vector。</p>
<p>创建一个以[beg;end)区间的vector。</p>
<p>销毁所有数据，释放内存。<br></p>
<p></p>
<p>Vector操作<br>函数<br>描述<br><br>operator[] <br>返回容器中指定位置的一个引用。<br></p>
<p></p>
<p>创建一个vector</p>
<p>vector容器提供了多种创建方法，下面介绍几种常用的。</p>
<p>创建一个Widget类型的空的vector对象：<br>vector&lt;Widget&gt; vWidgets;</p>
<p>// ------</p>
<p>// |</p>
<p>// |- Since vector is a container, its member functions</p>
<p>// operate on iterators and the container itself so </p>
<p>// it can hold objects of any type.<br></p>
<p></p>
<p>创建一个包含500个Widget类型数据的vector：<br>vector&lt;Widget&gt; vWidgets(500);<br></p>
<p></p>
<p>创建一个包含500个Widget类型数据的vector，并且都初始化为0：<br>vector&lt;Widget&gt; vWidgets(500, Widget(0));<br></p>
<p></p>
<p>创建一个Widget的拷贝：<br>vector&lt;Widget&gt; vWidgetsFromAnother(vWidgets);<br></p>
<p></p>
<p>向vector添加一个数据<br>vector添加数据的缺省方法是push_back()。push_back()函数表示将数据添加到vector的尾部，并按需要来分配内存。例如：向vector&lt;Widget&gt;中添加10个数据，需要如下编写代码：<br>for(int i= 0;i&lt;10; i++)</p>
<p> vWidgets.push_back(Widget(i));<br></p>
<p></p>
<p>获取vector中制定位置的数据<br>很多时候我们不必要知道vector里面有多少数据，vector里面的数据是动态分配的，使用push_back()的一系列分配空间常常决定于文件或一些数据源。如果你想知道vector存放了多少数据，你可以使用empty()。获取vector的大小，可以使用size()。例如，如果你想获取一个vector v的大小，但不知道它是否为空，或者已经包含了数据，如果为空想设置为-1，你可以使用下面的代码实现：<br>int nSize = v.empty() ? -1 : static_cast&lt;int&gt;(v.size());<br></p>
<p></p>
<p>访问vector中的数据<br>使用两种方法来访问vector。</p>
<p>1、 vector::at()</p>
<p>2、 vector::operator[]</p>
<p>operator[]主要是为了与C语言进行兼容。它可以像C语言数组一样操作。但at()是我们的首选，因为at()进行了边界检查，如果访问超过了vector的范围，将抛出一个例外。由于operator[]容易造成一些错误，所有我们很少用它，下面进行验证一下：</p>
<p>分析下面的代码：</p>
<p>vector&lt;int&gt; v;</p>
<p>v.reserve(10);</p>
<p></p>
<p>for(int i=0; i&lt;7; i++)</p>
<p> v.push_back(i);</p>
<p></p>
<p>try</p>
<p>{</p>
<p>int iVal1 = v[7]; // not bounds checked - will not throw</p>
<p>int iVal2 = v.at(7); // bounds checked - will throw if out of range</p>
<p>}</p>
<p>catch(const exception&amp; e)</p>
<p>{</p>
<p>cout &lt;&lt; e.what();</p>
<p>}<br></p>
<p></p>
<p>我们使用reserve()分配了10个int型的空间，但并不没有初始化。 </p>
<p><br>你可以在这个代码中尝试不同条件，观察它的结果，但是无论何时使用at()，都是正确的。</p>
<p></p>
<p>删除vector中的数据<br>vector能够非常容易地添加数据，也能很方便地取出数据，同样vector提供了erase()，pop_back()，clear()来删除数据，当你删除数据的时候，你应该知道要删除尾部的数据，或者是删除所有数据，还是个别的数据。在考虑删除等操作之前让我们静下来考虑一下在STL中的一些应用。 </p>
<p></p>
<p>Remove_if()算法<br>现在我们考虑操作里面的数据。如果要使用remove_if()，我们需要在头文件中包含如下代码：：<br>#include &lt;algorithm&gt;<br></p>
<p></p>
<p> Remove_if()有三个参数：</p>
<p>1、 iterator _First：指向第一个数据的迭代指针。</p>
<p>2、 iterator _Last：指向最后一个数据的迭代指针。</p>
<p>3、 predicate _Pred：一个可以对迭代操作的条件函数。</p>
<p></p>
<p>条件函数<br>条件函数是一个按照用户定义的条件返回是或否的结果，是最基本的函数指针，或者是一个函数对象。这个函数对象需要支持所有的函数调用操作，重载operator()()操作。remove_if()是通过unary_function继承下来的，允许传递数据作为条件。</p>
<p>例如，假如你想从一个vector&lt;CString&gt;中删除匹配的数据，如果字串中包含了一个值，从这个值开始，从这个值结束。首先你应该建立一个数据结构来包含这些数据，类似代码如下：<br>#include &lt;functional&gt;</p>
<p>enum findmodes </p>
<p>{</p>
<p>FM_INVALID = 0,</p>
<p>FM_IS,</p>
<p>FM_STARTSWITH,</p>
<p>FM_ENDSWITH,</p>
<p>FM_CONTAINS</p>
<p>};</p>
<p>typedef struct tagFindStr</p>
<p>{</p>
<p>UINT iMode;</p>
<p>CString szMatchStr;</p>
<p>} FindStr;</p>
<p>typedef FindStr* LPFINDSTR;<br></p>
<p></p>
<p>然后处理条件判断：</p>
<p>class FindMatchingString </p>
<p> : public std::unary_function&lt;CString, bool&gt; </p>
<p>{</p>
<p> </p>
<p>public: </p>
<p> FindMatchingString(const LPFINDSTR lpFS) : m_lpFS(lpFS) {} </p>
<p> </p>
<p> bool operator()(CString&amp; szStringToCompare) const </p>
<p> { </p>
<p> bool retVal = false;</p>
<p></p>
<p> switch(m_lpFS-&gt;iMode) </p>
<p> {</p>
<p> case FM_IS: </p>
<p> { </p>
<p> retVal = (szStringToCompare == m_lpFDD-&gt;szMatchStr); </p>
<p> break;</p>
<p> }</p>
<p> case FM_STARTSWITH: </p>
<p> { </p>
<p> retVal = (szStringToCompare.Left(m_lpFDD-&gt;szMatchStr.GetLength())</p>
<p> == m_lpFDD-&gt;szWindowTitle);</p>
<p> break;</p>
<p> } </p>
<p> case FM_ENDSWITH: </p>
<p> {</p>
<p> retVal = (szStringToCompare.Right(m_lpFDD-&gt;szMatchStr.GetLength()) </p>
<p> == m_lpFDD-&gt;szMatchStr);</p>
<p> break; </p>
<p> } </p>
<p> case FM_CONTAINS: </p>
<p> {</p>
<p> retVal = (szStringToCompare.Find(m_lpFDD-&gt;szMatchStr) != -1);</p>
<p> break; </p>
<p> }</p>
<p> }</p>
<p> </p>
<p> return retVal;</p>
<p>}</p>
<p> </p>
<p>private: </p>
<p> LPFINDSTR m_lpFS;</p>
<p>};<br></p>
<p></p>
<p>通过这个操作你可以从vector中有效地删除数据：</p>
<p>// remove all strings containing the value of </p>
<p>// szRemove from vector&lt;CString&gt; vs.</p>
<p></p>
<p>FindStr fs;</p>
<p>fs.iMode = FM_CONTAINS;</p>
<p>fs.szMatchStr = szRemove;</p>
<p></p>
<p>vs.erase(std::remove_if(vs.begin(), vs.end(), FindMatchingString(&amp;fs)), vs.end());<br></p>
<p></p>
<p>Remove_if()能做什么？<br>你可能会疑惑，对于上面那个例子在调用remove_if()的时候还要使用erase()呢？这是因为大家并不熟悉STL中的算法。Remove(),remove_if()等所有的移出操作都是建立在一个迭代范围上的，那么不能操作容器中的数据。所以在使用remove_if()，实际上操作的时容器里数据的上面的。思考上面的例子：</p>
<p>1、 szRemove = “o”.</p>
<p>2、 vs见下面图表中的显示。</p>
<p></p>
<p><br>观察这个结果，我们可以看到remove_if()实际上是根据条件对迭代地址进行了修改，在数据的后面存在一些残余的数据，那些需要删除的数据。剩下的数据的位置可能不是原来的数据，但他们是不知道的。</p>
<p>调用erase()来删除那些残余的数据。注意上面例子中通过erase()删除remove_if()的结果和vs.enc()范围的数据。<br></p>
<p>压缩一个臃肿的vector</p>
<p>很多时候大量的删除数据，或者通过使用reserve()，结果vector的空间远远大于实际需要的。所有需要压缩vector到它实际的大小。resize()能够增加vector的大小。Clear()仅仅能够改变缓存的大小，所有的这些对于vector释放内存等九非常重要了。如何来解决这些问题呢，让我们来操作一下。</p>
<p>我们可以通过一个vector创建另一个vector。让我们看看这将发生什么。假定我们已经有一个vector v，它的内存大小为1000，当我们调用size()的时候，它的大小仅为7。我们浪费了大量的内存。让我们在它的基础上创建一个vector。</p>
<p>std::vector&lt;CString&gt; vNew(v);</p>
<p>cout &lt;&lt; vNew.capacity();<br></p>
<p><br></p>
<p>vNew.capacity()返回的是7。这说明新创建的只是根据实际大小来分配的空间。现在我们不想释放v，因为我们要在其它地方用到它，我们可以使用swap()将v和vNew互相交换一下？</p>
<p><br> vNew.swap(v);</p>
<p> cout &lt;&lt; vNew.capacity();</p>
<p> cout &lt;&lt; v.capacity();<br></p>
<p><br></p>
<p>有趣的是：vNew.capacity()是1000，而v.capacity()是7。</p>
<p>现在是达到我的目的了，但是并不是很好的解决方法，我们可以像下面这么写：</p>
<p><br> std::vector&lt;CString&gt;(v).swap(v);<br></p>
<p><br></p>
<p>你可以看到我们做了什么？我们创建了一个临时变量代替那个命名的，然后使用swap(),这样我们就去掉了不必要的空间，得到实际大小的v。</p>
<p></p>
<p>结论<br>我希望这个文档可以给那些使用STL vector容器的开发者很有价值的参考。我也希望通过阅读这篇文章你可以放心地使用vector来代替C语言中的数据了。<br></p>
<p>参考<br>Plauger, P.J. Standard C++ Library Reference. February, 2003. MSDN. </p>
<p>Schildt, Herbert. C++ from the Ground Up, Second Edition. Berkeley: 1998. </p>
<p>Sutter, Herb. More Exceptional C++. Indianapolis: 2002. </p>
<p><br>本文来自CSDN博客，转载请标明出处：<a href="http://blog.csdn.net/phoebin/archive/2009/02/05/3864590.aspx">http://blog.csdn.net/phoebin/archive/2009/02/05/3864590.aspx</a></p>